Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace
nukleovych kyselin

J 2006

Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace nukleovych kyselin

PETRLOVÁ, Jitka, Veronika BEŇOVÁ, Radka MIKELOVÁ, Libuše TRNKOVÁ, Vojtěch ADAM et. al.

Basic information

Original name

Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace nukleovych kyselin

Name in Czech

Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace nukleovych kyselin

Name (in English)

Using avidine-biothine technology for study hybridizations nucleic acids

Authors

PETRLOVÁ, Jitka (203 Czech Republic), Veronika BEŇOVÁ (203 Czech Republic), Radka MIKELOVÁ (203 Czech Republic), Libuše TRNKOVÁ (203 Czech Republic, guarantor), Vojtěch ADAM (203 Czech Republic), J. HAVEL (203 Czech Republic) and René KIZEK (203 Czech Republic)

Edition

Časopis lékařů českých, 2006, 0008-7335

Other information

Language

Czech

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10405 Electrochemistry

Country of publisher

Czech Republic

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

RIV identification code

RIV/00216224:14310/06:00015739

Organization unit

Faculty of Science

Keywords in English

Carbon paste electrode; Biosenzor; DNA; modification; oxidation signals;

Abstract

ORIG EN

V originále

Uhlíková pastová elektroda představuje velmi vhodný prostředek pro konstrukci DNA biosenzorů. Uhlíkovou pastovou elektrodu je možné modifikovat inkorporací proteinů nebo enzymů přímo do uhlíkového prášku. V našich experimentech byla elektroda modifikována avidinem anebo streptavidinem. Elektrochemická analýza byla provedena velmi senzitivní SWV (Square-wave voltammetric analysis). Modifikovaná elektroda poskytuje oxidační signály tyrosinu (0,78 V) a tryptofanu (0,92 V) a je jí možné využít pro specifikou vazbu biotinylovaná DNA. Při navrhování konstrukcí senzorů těchto typů je hlavním problémem nespecifická interakce bází nukleových kyselin s povrchem elektrody. V našich experimentech jsme navrhli speciální postup. Na povrch modifikované elektrody byla nejprve navázána biotinylovaná DNA (čas interakce byl 2 min.). Po této době byla elektroda omyta v destilované vodě a 80% ethanolu. Je známo, že vazba mezi avidinem/streptavidinem a biotinem je velmi pevná. Z tohoto důvodu námi použitá procedura snadno odstranila DNA, která nebyla pevně navázána. Na takto připraveném DNA senzoru jsme nejdříve studovali jednořetězcové molekuly biotinylované DNA. Pozorovali jsme tři typy signálů, které se vzájemně doplňovaly, a to signál: adeninu, guaninu a steptavidinu. Pokles signálu streptavidinu ukazuje na vazbu biotinylované DNA na povrch elektrody. Signály adeninu a guaninu byly využity pro sestrojení kalibrační závislosti. V dalších našich experimentech jsme studovali změny signálů (adenin, guanin a streptavidin) v průběhu hybridizace. Z literatury je známo, že tento proces je charakterizován velmi malou změnou ve výšce signálů a často je naprosto nezbytné využít separačních technik (např. magnetické kuličky apod.). Pro ověření účinnosti naší metody jsme nejdříve připravili dsDNA přímo v roztoku. Biotinylovaná DNA (100 ľg/mL) byla smíchána se 100 ľg/mL komplementární DNA v 50 mM fosfátovém pufru (pH 7,0; 0,3 mM NaCl). Roztoky byly zahřívány (Thermomixer, Eppendorf) na 80C a následně pozvolna chladly asi (1 h). Pomocí našeho postupu jsme porovnali signály jednořetězcové biotinylované DNA a vzniklého hybridu DNA. Ze získaných výsledků byl patrný jasný rozdíl mezi pozorovanými signály. Proto jsme provedli obdobný experiment přímo v roztoku za využití modifikované elektrody. Sledovali jsme vliv času hybridizace na sledované signály. Podařilo se nám pozorovat pokles signálu o více než 30%. Navíc byl studován vliv nekomplementární DNA. V přítomnosti nekomplementární DNA bylo pozorováno asi 20% ovlivnění sledovaných signálů detekované DNA. Navržená technologie je dále rozvíjena o nový přístup umožňující analýzu obsahu všech bází nukleových kyselin na povrchu uhlíkové elektrody.

In English

Using avidine-biothine technology for study hybridizations nucleic acids

Links

GP525/04/P132, research and development project

Name: Studium obranných mechanismů rostlin při stresu způsobeném těžkými kovy

MSM0021622412, plan (intention)

Name: Interakce mezi chemickými látkami, prostředím a biologickými systémy a jejich důsledky na globální, regionální a lokální úrovni (INCHEMBIOL) (Acronym: INCHEMBIOL)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Interactions among the chemicals, environment and biological systems and their consequences on the global, regional and local scales (INCHEMBIOL)

Citovat

PETRLOVÁ, Jitka, Veronika BEŇOVÁ, Radka MIKELOVÁ, Libuše TRNKOVÁ, Vojtěch ADAM, J. HAVEL and René KIZEK. Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace nukleovych kyselin (Using avidine-biothine technology for study hybridizations nucleic acids). Časopis lékařů českých. 2006, vol. 145, No 3, p. 234-235. ISSN 0008-7335.

@article{638230,
   author = {Petrlová, Jitka and Beňová, Veronika and Mikelová, Radka and Trnková, Libuše and Adam, Vojtěch and Havel, J. and Kizek, René},
   article_number = {3},
   keywords = {Carbon paste electrode; Biosenzor; DNA; modification; oxidation signals;},
   language = {cze},
   issn = {0008-7335},
   journal = {Časopis lékařů českých},
   title = {Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace nukleovych kyselin},
   volume = {145},
   year = {2006}
}

TY  - JOUR
ID  - 638230
AU  - Petrlová, Jitka - Beňová, Veronika - Mikelová, Radka - Trnková, Libuše - Adam, Vojtěch - Havel, J. - Kizek, René
PY  - 2006
TI  - Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace nukleovych kyselin
JF  - Časopis lékařů českých
VL  - 145
IS  - 3
SP  - 234-235
EP  - 234-235
SN  - 00087335
KW  - Carbon paste electrode
KW  - Biosenzor
KW  - DNA
KW  - modification
KW  - oxidation signals;
N2  - Uhlíková pastová elektroda představuje velmi vhodný prostředek pro konstrukci DNA biosenzorů. Uhlíkovou pastovou elektrodu je možné modifikovat inkorporací proteinů nebo enzymů přímo do uhlíkového prášku. V našich experimentech byla elektroda modifikována avidinem anebo streptavidinem. Elektrochemická analýza byla provedena velmi senzitivní SWV (Square-wave voltammetric analysis). Modifikovaná elektroda poskytuje oxidační signály tyrosinu (0,78 V) a tryptofanu (0,92 V) a je jí možné využít pro specifikou vazbu biotinylovaná DNA. Při navrhování konstrukcí senzorů těchto typů je hlavním problémem nespecifická interakce bází nukleových kyselin s povrchem elektrody. V našich experimentech jsme navrhli speciální postup. Na povrch modifikované elektrody byla nejprve navázána biotinylovaná DNA (čas interakce byl 2 min.). Po této době byla elektroda omyta v destilované vodě a 80% ethanolu. Je známo, že vazba mezi avidinem/streptavidinem a biotinem je velmi pevná. Z tohoto důvodu námi použitá procedura snadno odstranila DNA, která nebyla pevně navázána. Na takto připraveném DNA senzoru jsme nejdříve studovali jednořetězcové molekuly biotinylované DNA. Pozorovali jsme tři typy signálů, které se vzájemně doplňovaly, a to signál: adeninu, guaninu a steptavidinu. Pokles signálu streptavidinu ukazuje na vazbu biotinylované DNA na povrch elektrody. Signály adeninu a guaninu byly využity pro sestrojení kalibrační závislosti. V dalších našich experimentech jsme studovali změny signálů (adenin, guanin a streptavidin) v průběhu hybridizace. Z literatury je známo, že tento proces je charakterizován velmi malou změnou ve výšce signálů a často je naprosto nezbytné využít separačních technik (např. magnetické kuličky apod.). Pro ověření účinnosti naší metody jsme nejdříve připravili dsDNA přímo v roztoku. Biotinylovaná DNA (100 ľg/mL) byla smíchána se 100 ľg/mL komplementární DNA v 50 mM fosfátovém pufru (pH 7,0; 0,3 mM NaCl). Roztoky byly zahřívány (Thermomixer, Eppendorf) na 80C a následně pozvolna chladly asi (1 h). Pomocí našeho postupu jsme porovnali signály jednořetězcové biotinylované DNA a vzniklého hybridu DNA. Ze získaných výsledků byl patrný jasný rozdíl mezi pozorovanými signály. Proto jsme provedli obdobný experiment přímo v roztoku za využití modifikované elektrody. Sledovali jsme vliv času hybridizace na sledované signály. Podařilo se nám pozorovat pokles signálu o více než 30%. Navíc byl studován vliv nekomplementární DNA. V přítomnosti nekomplementární DNA bylo pozorováno asi 20% ovlivnění sledovaných signálů detekované DNA. Navržená technologie je dále rozvíjena o nový přístup umožňující analýzu obsahu všech bází nukleových kyselin na povrchu uhlíkové elektrody.
ER  -

PETRLOVÁ, Jitka, Veronika BEŇOVÁ, Radka MIKELOVÁ, Libuše TRNKOVÁ, Vojtěch ADAM, J. HAVEL and René KIZEK. Vyuziti avidin-biotinove technologie pro studium hybridizace nukleovych kyselin (Using avidine-biothine technology for study hybridizations nucleic acids). \textit{Časopis lékařů českých}. 2006, vol.~145, No~3, p.~234-235. ISSN~0008-7335.

Detailed Information on Publication Record